Một miếng thép khối lượng m = 1,1 kg được nung đến 5000C rồi thả vào một ấm đựng 2 kg nước ở 200C, ấm làm bằng nhôm có khối lượng 0,5 kg. Cho nhiệt dung riêng của nước 4200 J/kg.K, nhôm là 880 J/kg.K, thép là 460 J/kg.K.
a. Tính nhiệt độ cuối cùng của hệ nếu bỏ qua sự mất mát nhiệt ra môi trường.
b. Nếu chỉ có 80% nhiệt lượng miếng thép tỏa ra truyền cho ấm nước thì nhiệt độ cân bằng của hệ là bao nhiêu.
Câu hỏi trong đề: 3000 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2024 có đáp án !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
a) Gọi nhiệt độ cân bằng cuối cùng của hệ là \[{t^o}C\]
Nhiệt lượng miếng thép tỏa ra:
\[{Q_{toa}} = {m_{thep}} \cdot {c_{thep}} \cdot \left( {{t_1} - t} \right) = 1,1 \cdot 460 \cdot \left( {500 - t} \right) = 506 \cdot \left( {500 - t} \right)\left( J \right)\]
Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào:
\[{Q_{thu}} = \left( {{m_{am}} \cdot {c_{nh\hat om}} + {m_{nuoc}} \cdot {c_{nuoc}}} \right) \cdot \left( {{t_2} - t} \right) = \left( {0,5 \cdot 880 + 2 \cdot 4200} \right)\left( {t - 20} \right) = 8840\left( {t - 20} \right)\left( J \right)\]
Cân bằng nhiệt: \[{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\]
\[ \Rightarrow 506(500 - t) = 8840(t - 20)\]
\[ \Rightarrow t \approx {46^o}C\]
b) Nếu chỉ có 80% nhiệt lượng thép tỏa ra thì:
\[Q_{toa}^\prime = 80{\rm{\% }}{Q_{toa}} = 506 \cdot \left( {500 - t'} \right) \cdot 80{\rm{\% }} = 404,8\left( {500 - t'} \right)\left( J \right)\]
Cân bằng nhiệt lúc này: \[Q_{toa}^\prime = {Q_{thu}}\]
\[ \Rightarrow 404,8(500 - t\prime ) = 8840(t\prime - 20)\]
\[ \Rightarrow t' \approx {41^o}C\]
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Nhiệt lượng nước đá cần để tan hết: \[{Q_{thu}} = {m_3}.{c_2}.10 + {m_3}\lambda = 10500 + 165000 = 175500J\]
Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng tỏa ra khi giảm đến \[{0^o}C\]\[{Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - 0} \right) + {m_2}{c_3}\left( {{t_2} - 0} \right) = 36780J\]
Do \[{Q_{toa}} < {Q_{thu}}\] nên đá không tan hết, nhiệt độ cân bằng là \[{0^o}C\]: \[{m_3}.{c_2}.10 + \Delta m\lambda = 36750\]
\[ \Rightarrow \] Khối lượng đá tan: \[\Delta m = \frac{{36780 - 10500}}{{{{3.10}^5}}} = 0,08kg\]
Khối lượng đá còn lại: \[m{'_3} = 0,42kg\]
Khối lượng nước đá \[{m_1} = 0,58kg\]
Lời giải
Đổi: 100g= 0,1kg
500g = 0,5kg
Nhiệt lượng để lượng nước đá tăng lên 0oC là :
\[{Q_{1}} = {m_1}.c.(0 - t) = 2.4200.[0 - ( - 5)] = 42000(J)\]
Lượng nước đá đã tan là :
\[m = 2 - 0,1 = 1,9(kg)\]
Nhiệt lượng mà 1,9kg nước đá thu vào để nóng chảy là :
\[Q = \lambda .m = 3,4.105.1,9 = 646000(J)\]
Nhiệt lượng mà 1,9kg nước đá và xô nhôm tỏa ra để giảm xuống từ 50oC xuống 0oC là:
\[Q\prime = ({m_1}.{c_{1}} + {m_2}.{c_2})({t_2} - t)\]
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có :
\[{Q_{1}} + Q = Q\prime \]
\[ \Rightarrow 42000 + 646000 = \left( {{m_1}.4200 + 0,5.880} \right)\left( {50 - 0} \right)\]
\[ \Rightarrow 688000 = (4200{m_1} + 440).50\]
\[ \Rightarrow 688000 = 210000{m_1} + 22000\]
\[ \Rightarrow {m_1} = \frac{{688000 - 22000}}{{21000}} \approx 31,71(kg)\]
Vậy lượng nước ban đầu có trong xô là 31,71kg.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
a = 4x.
\[a{\rm{ }} = {\rm{ }}4{x^2}.\;\]
\[a{\rm{ }} = {\rm{ - }}4{x^2}.\;\]
\[a{\rm{ }} = {\rm{ - }}4x.\;\]
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập